MU-Serie – Evaluierungsprogramm

Einführung

Das Funkmodem MU-4-434 ist bereits mit verschiedenen Befehlen ausgestattet, die es dem Benutzer ermöglichen, das Modem bequem zu verwenden. Zusätzlich stellt Circuit Design ein Evaluierungsprogramm für MU-4-434 zur Verfügung, das, wenn es zusammen mit dem Modem verwendet wird, Funküberwachungs- und Paketkommunikationstests durchführen kann.

Dieser Artikel stellt das Evaluierungsprogramm für die Modems MU-4-434 und MU-2-R vor. Er erklärt insbesondere die Funküberwachungs- und Paketkommunikationstests und wie sie als visuelles Hilfsmittel verwendet werden können, um Entwicklern zu zeigen, wie leicht die Kommunikationsbedingungen schwanken können.

Vorbereitung

Erforderliche Komponenten

• 2 x RS232- oder USB-Interface Board (empfohlen wird das RS232-Interface Board um Störungen durch Rauschen zu minimieren)
• Kabel für den Anschluss des Interface Boards an den PC
• Windows PC, vorzugsweise ein Notebook PC
• Evaluierungsprogramm MU2-ESP

Weitere Anforderungen: Achten Sie darauf, dass Sie die richtige Antenne und die nötigen Vorrichtungen verwenden.

Installation des Evaluierungsprogramms

Detaillierte Informationen zum Evaluierungsprogramm finden Sie hier.

Starten des Evaluierungsprogramms

Bevor Sie das Evaluierungsprogramm starten, stellen Sie sicher, dass das Interface Board und das Modul mit dem PC verbunden sind. Wenn der Ordner mit der Anwendung geöffnet wird, befindet sich dort eine .exe-Datei mit dem Namen “MU2_ESPe.exe(icon)”. Klicken Sie auf das Symbol, um das Evaluierungsprogramm zu starten.

Nach dem Öffnen wählen Sie in der Dropdown-Liste den für Sie relevanten Modul-/Schnittstellentyp aus.

Klicken Sie unter der Dropdown-Liste für die Modulauswahl auf die Schaltfläche ” Set “.

Das Dialogfeld COM-Port-Einrichtung zeigt die verfügbaren COM-Ports auf Ihrem PC und die Baudrate an. Standardmäßig sind dies die einzigen 2 Parameter, die eingestellt werden müssen.

Elemente im Dialogfeld COM-Port-Einrichtung:

1. COM-Port
2. Baudrate
3. Bitlänge
4. Stoppbit
5. Paritätsbit
6. Flusskontrolle
7. Einstellungswerte speichern
8. Akzeptieren und zurück zum
9. Hauptbildschirm
10. Abbrechen und zurück zum Hauptbildschirm “Edit Settings” aktivieren (ermöglicht die Bearbeitung der Punkte 3 bis 6)

COM-Port einrichten

Bei der Einrichtung des COM-Ports muss die Software auf den richtigen COM-Port zugreifen. Wählen Sie den COM-Port aus der Dropdown-Liste (1) aus . Wählen Sie dann auf die gleiche Weise die Baudrate (2) für das Modul aus (üblicherweise 19.200 bps). Ignorieren Sie die anderen Einstellungen und drücken Sie auf OK (8).

Bestätigung mit RSSI (Received Signal Strength Indication)

Frequenzbereich

Bei der Einrichtung des Moduls und beim Kommunikationstest ist es wichtig, den Rauschpegel zu sehen bzw. zu erkennen, welche Kanäle frei sind. Auch wenn das Modul über eine gute HF-Leistung verfügt, kann ein hohes Grundrauschen bzw. eine Störung durch andere Geräte, die denselben Kanal verwenden, zu Kommunikationsfehlern führen. Das Evaluierungsprogramm bietet die “Air Monitor”-Funktion, die es Ihnen ermöglicht, die in Ihrer Umgebung genutzten Frequenzkanäle zu überwachen und zu bestätigen.

Um mit der Bestätigung der Kanalnutzung in Ihrem Gebiet zu beginnen, klicken Sie auf die Schaltfläche “Start” auf der Registerkarte “Air Monitor”.

Das folgende Diagramm zeigt den Empfangspegel im Vergleich zum Frequenzkanal. Das Diagramm wird mit jeder neuen Sammlung von Messwerten aktualisiert.

Im Vergleich zu einem echten Spektrumanalysator dauert die Sweep-Zeit (die Zeit zwischen den einzelnen Datenerfassungen) länger, so dass es möglich ist, kurze Signalausbrüche zu verpassen. Die Art und Weise, wie die Kanäle in Ihrem Gebiet genutzt werden, ändert sich mit der Zeit, so dass es notwendig werden kann, über einen längeren Zeitraum zu überwachen oder die Erfassungsrate zu ändern (z. B. durch Einstellung eines engeren Kanalbereichs). Eine weitere praktische Funktion ist die “Peak-Hold”-Funktion (durch das Markieren des Kästchens “Peak-Hold” und das Entfernen des Häkchens zum Deaktivieren).

Das folgende Diagramm zeigt den Air Monitor nach 2 Stunden Dauerbetrieb bei Einsatz der “Peak-Hold”-Funktion. Sie können sehen, dass auf Kanälen wie z.B. 100, 118 und 122 Signale aufgetaucht sind, zusammen mit subtilen Schwankungen des Rauschpegels, die mit nur wenigen Sweeps nicht zu erfassen gewesen wären. Mit diesen Informationen ist es möglich, die Veränderung des Rauschpegels zu erkennen und nach freien Kanälen zu suchen. Da der Rauschpegel um 10-20 dB schwanken kann, können Sie diese Schwankungen mit einer Marge von 10 dB einkalkulieren.

Zeitbereich

Es ist auch bequem, das empfangene Signal auf nur einem Kanal über einen bestimmten Zeitraum zu beobachten. Durch Klicken auf die Registerkarte ” Time Domain ” können Sie die Air Monitor Zeitbereichsfunktion aufrufen.

Der zu messende Kanal wird aus der Dropdown-Liste ausgewählt. Das Programm zeigt die Messkurve als Stichproben über die Zeit an. Stellen Sie den Zeitrahmen ??? (Anzahl der Proben) und die Messdauer (Intervall zwischen den Messungen) sowie den Messmodus ein und drücken Sie die Start-Taste.

Meas. CH

Der Kanal, dessen Pegel Sie überwachen möchten. 1 bis 127 (434-MHz-Band)

Zeitrahmen

Die Anzahl der Messpunkte pro Kurve. Wenn Sie die Anzahl der Punkte zu sehr erhöhen, wird die Kurve schwer zu erkennen sein und es wird lange dauern, sie abzuschließen. Zu Beginn sollten Sie diesen Wert auf 50 bis 100 einstellen.

Messdauer

Zeitintervall zwischen den Messungen. Das Minimum ist 100 ms. Wenn das Intervall zu lang ist, werden kleine Abweichungen nicht gesehen. Bitte stellen Sie es dementsprechend ein.

Meas. mode

Mit einer Einstellung wird eine einzige Messkurve erfasst.

Mit “Continue” wird die Kurve wiederholt erfasst.

Das folgende Diagramm zeigt eine Kurve auf Kanal 27, die ein Signal anzeigt, das etwa einmal pro Minute auftritt.

Wenn Sie den Zeitbereich und die Erfassungszeit einstellen, können Sie sehen, dass das Signal ca. 1 Sekunde lang anhält.

Es ist auch möglich, den Pegel einer entfernten Zielstation zu erfassen, indem Sie “Target” in der Option “Meas. station” auswählen. Die Funktionen unterscheiden sich geringfügig, Einzelheiten finden Sie in der Bedienungsanleitung.

Bei der Pegelmessung an der Zielstation ist es nicht erforderlich, einen PC an das Zielmodul anzuschließen, sondern nur die Stromversorgung.

Bestätigen des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR)

Mit dem @CR Befehl lässt sich der Signalpegel und das Grundrauschen an der Zielstation bestimmen.

Sie können den @CR-Befehl direkt in das Programm eingeben oder durch Klicken auf den Pfeil unten die Ansicht für die erweiterten Funktionen aufrufen.

Wenn die Schaltfläche “Target: RSSI” angeklickt wird, wird ein Paket an die Zielstation gesendet und der RSSI wird während des Empfangs des Pakets und, wenn kein Paket vorhanden ist (Rauschpegel), an der Zielstation gemessen. Die Zielstation antwortet dann mit diesen Werten an die (eigene) Quellstation zurück, wobei der Ziel-RSSI-Pegel während des Empfangs über dem RSSI-Pegel liegt, wenn kein Paket vorhanden ist (Rauschpegel). Der Anwender muss entweder einen hohen Signalpegel oder einen niedrigen Rauschpegel anstreben. Die Differenz zwischen diesen Pegeln ist das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR). Beispiel: Der RSSI-Pegel während des Empfangs ist -90 dBm, und wenn kein Empfang stattfindet, -120 dBm. Das SNR ist daher -90 -(-120) = 30 dB.

Ein höheres SNR verbessert die Kommunikation, aber für FSK, das von den Modems MU-2-R und MU-4-434 verwendet wird, ist der Empfang mit einem SNR von nur 10 dB möglich. Für eine möglichst stabile Kommunikation wird empfohlen, diesen Wert auf 20 dB zu erhöhen, um einen gewissen Spielraum zu haben.

Paketkommunikation

Bei der Paketkommunikationsfunktion wird eine vorher festgelegte Anzahl von Paketen an die Zielstation gesendet, die diese dann an die Quelle zurücksendet. Während des Empfangs von der Zielstation zählt die Quellstation die Menge der erhaltenen Pakete und zeigt die Paketerfolgsrate an. Es wird empfohlen, die Paketgröße auf die Größe einzustellen, die bei der tatsächlichen Kommunikation verwendet wird.

Wie bei der SNR öffnet das Anklicken des Rechtspfeils die erweiterten Funktionen, darunter die Registerkarte “Packet Success Rate”.

Wenn Sie auf “(1) Text setting” klicken, können Sie die zu sendenden Zeichen und die Datengröße angeben. Zuerst stellen Sie die Datengröße mit dem Schieberegler ein. Dann klicken Sie entweder auf “Set random characters” oder “Set same characters”, um zufällige oder gleiche Zeichen in der Länge entsprechend der Datengröße einzustellen. Bei ” Set same characters” kann das genaue Zeichen durch Verwendung des Schiebereglers für “Character (0…255)” festgelegt werden. Wenn Sie die Daten eingestellt haben, drücken Sie auf OK.

Es ist möglich, die Zeit für eine Strecke anzugeben, indem man die Taste “(2) Get interval” drückt. Dies erscheint in “Meas. value” als Wert in ms. Wenn mehrere Pakete gesendet werden, legt das ” Time Interval” (Zeitintervall) das Intervall zwischen den einzelnen Übertragungen fest, wobei dieser Wert vom Benutzer eingestellt werden kann (dieser Wert wird automatisch auf “Meas. value” + 500 ms gesetzt, wenn “(2) Get interval” angeklickt wird).

Unter “Tx parts” wird mit “(3) Set Tx packet num” die Anzahl der Pakete eingestellt. Danach kann der Pakettest durch Klicken auf “(4) Start” gestartet werden.

” Rx parts ” zeigt die Anzahl der von der Quellstation empfangenen Antworten zusammen mit der prozentualen Erfolgsrate der Pakete an. Sie müssen bis zum Ende des Tests warten, um die Gesamterfolgsrate zu ermitteln.

Zusammenfassung

1. Der Artikel hat die verschiedenen Methoden zur Überprüfung der Kommunikationsqualität aufgezeigt, wobei jede Methode zu unterschiedlichen Ergebnissen führt. Bei der Durchführung von Tests ist es daher wichtig, die Ergebnisse in Kombination zu betrachten.
2. Durch Untersuchung des Grundrauschens und des empfangenen Signalpegels kann der Benutzer den Spielraum ermitteln.
3. Der Pakettest ermöglicht dem Anwender, die Übertragungsqualität mit echten Datenpaketen zu messen.
4. Die einzelnen Methoden haben ihre eigenen Stärken und Schwächen und sollten in Verbindung miteinander betrachtet werden.
5. Schließlich können das Niveau und die Ergebnisse der Pakettests z. B. durch die Tageszeit, das Wetter, die Jahreszeit usw. beeinflusst werden. Daher ist es notwendig, den Test mehrmals unter verschiedenen Bedingungen durchzuführen.